모션 통계 계산

모션 통계 계산 도구는 하나 이상의 움직이는 엔티티를 나타내는 시계열 포인트에 대한 모션 통계와 설명자를 계산합니다. 시간이 활성화된 포인트 데이터에는 인스턴트를 시간으로 나타내는 피처를 포함해야 합니다.

워크플로 다이어그램

GeoAnalytics Tools를 사용하여 분석

GeoAnalytics Tools를 사용하는 분석은 여러 ArcGIS GeoAnalytics Server 머신 및 코어에서 분산 처리를 사용하여 실행됩니다. ArcGIS Enterprise의 GeoAnalytics Tools 및 표준 피처 분석 도구에는 다양한 매개변수와 기능이 있습니다. 이러한 차이점에 대한 자세한 내용은 피처 분석 도구의 차이점을 참고하세요.

용어

기간	설명
측지선 (Geodesic)	구 위에 그린 라인입니다. 글로브 위에 그린 측지선은 글로브 지오이드의 곡률을 나타냅니다.
평면	평면(직교좌표 평면)에서 측정한 직선 거리입니다. 유클리드 거리로도 참조됩니다.
즉석	시작 시간으로 표시되고 종료 시간이 없는 시간의 단일 시점입니다.
구간	추적 세그먼트는 추적에서 2개의 순차적 관측 간의 경로입니다.
트랙	시간이 활성화되어 있으며 시간 유형이 인스턴트인 일련의 피처입니다. 피처는 추적 식별자 필드에 의해 순차적으로 확인되며 시간에 따라 순서가 지정됩니다. 예를 들어 한 도시에 10분마다 위치를 기록하는 제설 차량이 여러 대 있습니다. 차량 ID는 고유한 추적을 나타낼 수 있습니다.

예시

도시에서 제설 작업을 모니터링하고 차량 이동을 제대로 파악하고자 합니다. 모션 통계 계산 도구를 사용하여 유휴 위치 및 유휴 시간, 시간 경과에 따른 평균 및 최대 속도, 총 거리, 기타 통계를 확인할 수 있습니다.

사용 참고 사항

모션 통계 계산 도구는 시계열 포인트 레이어를 입력으로 사용하고 모션 통계 및 측정으로 포인트를 보강합니다. 계산은 입력 피처 시간과 지오메트리 값을 기반으로 합니다.

모션 통계 계산의 결과는 계산된 각 통계에 대한 새 필드가 있는 입력 포인트의 복사본입니다.

추적을 식별할 필드를 하나 이상 지정할 수 있습니다. 추적은 하나 이상인 추적 필드의 고유한 조합으로 나타납니다. 예를 들어 필드 flightID와 Destination은 추적 식별자로 사용되며 피처 ID007, Solden, ID007, Tokoyo는 필드 Destination에 대한 다른 Destination 값이 있으므로 두 개의 별도 추적에 있습니다.

Min-, Max-, Avg-, Tot-로 시작하는 통계는 현재 관측 및 계산에 사용할 포인트 수 선택 매개변수에 정의된 이전 관측 수를 사용하여 계산됩니다. 다른 통계는 항상 현재 및 이전 관측만 사용하여 계산되며 지정된 포인트 수를 고려하지 않습니다. 이 매개변수는 현재에서 이전으로 거슬러 올라가는 관측의 수로 생각할 수 있습니다. 예를 들어 포인트 수로 5를 선택하고 속도 통계 그룹을 요청하면 현재 및 이전 4개의 관측이 각 관측에서 MinSpeed, MaxSpeed, AvgSpeed 값을 계산하는 데 사용되고, Speed 값은 각 포인트에서 현재 및 이전 관측만 사용하여 계산됩니다. 포인트 수는 1보다 커야 하며 기본값은 3입니다.

추적 내역의 관측 수가 포인트 수보다 적은 경우 Min-, Max-, Avg- 또는Tot-(으)로 시작하는 통계는 추적 내역의 모든 관측을 사용하여 계산됩니다.

기본 설정에 따라 지원되는 모든 통계는 가능한 경우 각 입력 포인트에 대해 계산됩니다. 하나 이상의 모션 통계 매개변수 체크 박스를 선택하여 통계 그룹을 포함하거나 제외할 수 있습니다.

아래 표에서는 각 그룹에 대해 계산되는 통계를 설명합니다. 추적 기록 창이라는 용어는 계산에 사용할 포인트 수 선택 매개변수에 정의된 모든 관측을 참조합니다.

• 거리

  통계	설명
  거리	이전 관측에서 현재 관측까지 이동한 거리입니다.
  총 거리	추적 내역 창에서 관측 간에 이동한 거리의 합계입니다.
  최소 거리	추적 내역 창에서 관측 간에 이동한 최소 거리입니다.
  최대 거리	추적 내역 창에서 관측 간에 이동한 최대 거리입니다.
  평균 거리	추적 내역 창에서 관측 간에 이동한 평균 거리입니다.

• 속도

  통계	설명
  속도	이전 관측에서 현재 관측까지의 이동 속도입니다.
  최소 속도	추적 내역 창에서 관측 간의 최소 속도입니다.
  최대 속도	추적 내역 창에서 관측 간의 최대 속도입니다.
  평균 속도	추적 내역 창의 관측 간 거리 합계를 추적 내역 창의 관측 간 지속 시간 합계로 나눈 값입니다.

• 가속도

  통계	설명
  가속도	현재 속도와 이전 속도 간의 차이를 현재 지속 시간으로 나눈 값입니다.
  최소 가속도	추적 내역 창에서 계산된 최소 가속도입니다.
  최대 가속도	추적 내역 창에서 계산된 최대 가속도입니다.
  평균 가속도	추적 내역 창의 현재 속도와 최초 속도 간 차이를 추적 내역 창의 관측 간 지속 시간 합계로 나눈 값입니다.

• 기간

  통계	설명
  기간	이전 관측 이후부터 경과된 시간입니다.
  총 기간	추적 내역 창의 기간 합계입니다
  최소 기간	추적 내역 창의 최소 기간입니다.
  최대 기간	추적 내역 창의 최대 기간입니다.
  평균 기간	추적 내역 창의 기간 합계를 포인트 수로 나눈 값입니다.

• 고도

  통계	설명
  고도	관측의 현재 고도입니다.
  고도 변화	현재 고도와 이전 고도의 차이입니다.
  총 고도 변화	추적 내역 창에서 포인트 간 고도 변화의 합계입니다. 이 값은 음수일 수 있습니다.
  최소 고도	추적 내역 창의 최소 고도입니다.
  최대 고도	추적 내역 창의 최대 고도입니다.
  평균 고도	추적 내역 창의 고도 합계를 포인트 수로 나눈 값입니다.

• 경사(Slope)

  통계	설명
  경사(Slope)	현재 관측과 이전 관측 간 거리에 대한 고도 변화 비율입니다.
  최소 경사	추적 내역 창의 최소 경사입니다.
  최대 경사	추적 내역 창의 최대 경사입니다.
  평균 경사	추적 내역 창의 경사 합계를 포인트 수로 나눈 값입니다.

• 유휴

  통계	설명
  유휴 상태	현재 관측과 이전 관측 간의 거리가 유휴 거리 허용오차 값보다 작거나 현재 관측과 이전 관측 간의 기간이 유휴 시간 허용오차 값 이상인 경우 True입니다. 이러한 조건 중 하나 또는 둘 모두가 충족되지 않으면 False입니다.
  총 유휴 시간	유휴 기준을 충족하는 추적 내역 창의 기간 합계입니다.
  유휴 시간 백분율	유휴 중인 상태가 감지된 시간의 백분율입니다.

• 방위각

  통계	설명
  방위각	이전 관측에서 현재 관측까지의 이동 각도입니다.

각 추적에서 첫 번째 피처에 대한 통계는 계산되지 않습니다. 가속 그룹의 통계는 각 추적의 처음 두 피처에 대해 계산되지 않습니다.

결과 값은 거리 단위, 기간 단위, 속도 단위, 가속 단위, 고도 단위 매개변수로 지정된 단위입니다. 기본값은 미터, 초, 초당 미터(m/s), 초당 제곱미터(m/s²)입니다.

평면 및 측지라는 두 가지 거리 방법 중에서 선택할 수 있습니다. 측지가 기본값입니다. 평면 방법은 유클리드 평면을 사용하여 거리를 측정하고 날짜 변경선을 넘는 통계를 계산하지 않습니다. 측지 방법을 사용하여 거리를 계산하고 공간 기준 체계를 이동할 수 있으면 계산은 적절한 경우 날짜변경선을 넘습니다.

시간 경계를 적용하면 정의된 간격으로 트랙을 구분합니다. 예를 들어 시간 경계를 1990년 1월 1일 오전 9시에 시작하는 1일로 설정하면 각 추적이 매일 오전 9시에 잘립니다. 이 분할은 분석을 위해 더 작은 추적을 신속하게 생성하므로 계산 시간을 단축하는 가장 빠른 방법입니다. 반복되는 시간 경계로 분할하는 것이 분석에 적합한 경우 빅데이터 처리에 사용하는 것을 권장합니다. 시간 간격 및 시간 간격을 정렬할 시간 매개변수를 사용하여 선택적 시간 경계 분할을 지정할 수 있습니다.

현재 맵 범위 사용을 선택한 경우 현재 맵 범위 내에 보이는 피처만 분석됩니다. 선택하지 않으면 현재 맵 범위 외부에 있는 피처를 포함하여 입력 레이어에 있는 모든 입력 피처가 분석됩니다.

제한 사항

입력은 인스턴스 유형의 시계열 피처가 포함된 포인트 레이어여야 합니다. 시간이나 지오메트리가 없는 피처는 결과 레이어에 포함되지 않습니다.

모션 통계 계산 작동 방식

아래 섹션에서는 모션 통계 계산 도구의 기능을 설명합니다.

방정식 및 계산

아래 표에는 위의 예시에 대한 통계 계산이 간단히 설명되어 있습니다. 모든 계산은 포인트 ID p5에서 평가되며 4의 추적 내역 창을 사용합니다. 계산에는 포인트 ID p2, p3, p4, p5가 포함됩니다. 관측이 1분 동안 32미터 미만으로 이동된 경우 유휴 상태로 간주됩니다.

통계	공식	예시
거리		35m
총 거리		80+30+35=145m
속도	거리/기간	35/60=0.58m/s
평균 속도	총 거리/총 기간	145/180m/s
가속도		(0.58–0.5)/60=0.001m/s2
평균 가속도	마지막 속도–처음 속도/총 기간	(0.58–1.33)/60 =-0.01m/s2
기간		60s
총 기간		60+60+60=180s
고도		5m
고도 변화		5–4=1m
총 고도 변화		5–0=5m
경사(Slope)	고도 변화/거리	1/35
평균 경사	총 고도 변화/총 거리	5/145
유휴 상태		False
총 유휴 시간		60초
유휴 시간 백분율		1/3
방위각		0

ArcGIS API for Python 예시

모션 통계 계산 도구는 ArcGIS API for Python을 통해 제공됩니다.

이 예시에서는 배달 트럭에 대한 거리 및 유휴 통계를 계산합니다.

# Import the required ArcGIS API for Python modules
import arcgis
from arcgis.gis import GIS

# Connect to your ArcGIS Enterprise portal and confirm that GeoAnalytics is supported
portal = GIS("https://myportal.domain.com/portal", "gis_publisher", "my_password", verify_cert=False)
if not portal.geoanalytics.is_supported():
    print("Quitting, GeoAnalytics is not supported")
    exit(1)   

# Search for and list the big data file shares in your portal
search_result = portal.content.search("", "Big Data File Share")

# Look through the search results for the big data file share of interest
bd_layer = next(x for x in search_result if x.title == "bigDataFileShares_TruckingGPSPoints")

# Run the Calculate Motion Statistics tool 
result = arcgis.geoanalytics.data_enrichment.calculate_motion_statistics(input_layer = bd_layer,
    track_fields = "truckID",
    track_history_window = 4,
    motion_statistics="Distance,Idle",    dist_method="Geodesic",
    idle_tol_dist="500",
    idle_tol_unit="Meters",
    idle_time_tol="30",
    idle_time_tol_unit="Minutes",
    time_boundary_split="1",
    split_unit="Days",
    time_bound_ref="655213515000",
    distance_unit="Feet",
    duration_unit="Seconds",
    output_name = "CMS_results")

# Visualize the results if you are running Python in a Jupyter Notebook
processed_map = portal.map()
processed_map.add_layer(result)
processed_map

유사한 도구

모션 통계 계산을 사용하면 움직이는 엔티티를 나타내는 시계열 포인트 피처에 대한 속도, 가속도, 방위각 등의 설명자를 계산할 수 있습니다. 서로 비슷하지만 약간 다른 문제를 해결하는 데 유용한 기타 도구를 사용할 수 있습니다.

Map Viewer 분석 도구

다중 변수 그리드에서 포인트 레이어로 속성을 조인하려면 다중 변수 그리드 보강 GeoAnalytics Tools을 사용합니다.

ArcGIS Desktop 분석 도구

모션 통계 계산 GeoAnalytics Tools은 ArcGIS Pro에서도 제공됩니다.

ArcGIS Pro에서 도구를 실행하려면 프로젝트의 활성 포털이 ArcGIS Enterprise 10.9 이상에서 실행 중이어야 합니다. 10.9의 경우 포털에서 공간 분석을 수행할 수 있는 권한을 가진 계정을 사용하여 포털에 로그인해야 합니다.

모션 통계 계산은 ArcGIS Pro의 이동 이벤트 분류 도구와 유사한 기능을 수행합니다.